Tengo un esquema para la medición de corriente, pero no sé realmente cómo puedo calcular la salida de la misma. Los amplificadores operacionales están en + -12V. La salida del circuito es 0.2 * I (Rs) [V] (- > esto es lo que no sé cómo calcular), por lo tanto, en el rango de 5V, podemos medir 25A con él. El V_PWR es 24V.
¿Cómo debo configurar este circuito para medir una corriente máxima de 10A en lugar de 25A? ¿Para qué sirven los diodos y los transistores?
Gracias, Tamas
En pocas palabras, el primer sensor y el transistor trabajan juntos para generar una corriente a través del resistor de 100Ω de manera que la caída de voltaje a través de él coincida con la caída de voltaje en el resistor de detección de 0.01Ω. Dado que el primero es 10000 × el último, la corriente a través del transistor será 1/10000 de la corriente detectada.
La corriente a través del transistor luego se alimenta a través de las dos resistencias de 1000Ω, lo que crea una caída de voltaje de
$$ 2000 \ Omega \ cdot \ frac {I_ {LOAD}} {10000} = 0.2 I_ {LOAD} $$
El segundo opamp es solo un seguidor de voltaje (buffer) para este voltaje.
SIN EMBARGO, el circuito no puede funcionar como se muestra. Las dos entradas al primer opamp están en un valor muy cercano a V_PWR (24V), mientras que la fuente de alimentación para ese opamp está a solo ± 12V. Ningún opamp puede trabajar con sus entradas tan lejos de los rieles de suministro. Debería usar uno de los chips dedicados de detección de corriente para esta parte del circuito, que están diseñados específicamente para hacer frente a esta situación.
Para cambiar el rango de operación de 25A a 10A, lo más simple sería cambiar la resistencia de 2K a 5K.
No creo que funcione. Si la alimentación positiva del amplificador operacional está conectada a la tensión de entrada, podría funcionar bien, pero no con ese amplificador, la entrada debe funcionar hasta la tensión de alimentación positiva. Es posible que algunas rutas de corriente actuales causen que la cosa funcione como se muestra, pero no lo creo.
La idea es que el amplificador operacional izquierdo controlará una corriente a través del resistor de 100 ohmios para hacer que la caída de voltaje a través de él sea igual a la caída de voltaje a través del resistor shunt de 10 m \ $ \ Omega \ $.
Dado que la corriente del emisor del transistor es casi la misma que la corriente del colector, esa misma corriente fluye a través de 2K a tierra y produce un voltaje igual a (aproximadamente) (2K / 0.1K) * I * 0.01 = 0.2 * I . Ese voltaje está amortiguado por el amplificador seguidor de voltaje a la derecha. Supongo que la resistencia de realimentación se supone que es 12K (eso es lo que debería ser) pero se parece a 1.2K.
Hay algunas fuentes de error: el circuito extrae un poco de corriente de la entrada, las tolerancias de la resistencia y, especialmente, la tensión de compensación del amplificador operacional a bajas corrientes.
Los dos diodos de la serie probablemente estén allí porque el diseñador pensó que el amplificador operacional no puede alcanzar el voltaje de alimentación en la salida (que debe estar cerca del voltaje de entrada para apagar el transistor). Pero no importa con ese amplificador, ya que las entradas dejan de funcionar a uno o dos voltios por debajo de la tensión de alimentación. Tal vez fue concebido como una aplicación para algo como el LT1636, pero entonces no necesitarías los diodos.
Tal vez la persona que dibujó esto tuvo un mal día o no sabe lo que $ $ & * están haciendo para comenzar. Si funcionara, simplemente podría aumentar la derivación a 25 m \ $ \ Omega \ $ para obtener el mismo voltaje para 10A que tendría el circuito para 25A. Eso mantendría el error como un porcentaje de la lectura a escala completa igual que con el circuito de 25A (en otras palabras, reducir el error debido a la tensión de compensación del amplificador operacional en 2.5: 1). Podría hacer lo que @Dave sugiere y aumentar la resistencia de carga 1K + 1K si no le preocupa la precisión a bajas corrientes.
TL; DR: este tipo de circuito impone exigencias inusuales en los amplificadores operacionales utilizados. Si desea hacer esto, en lugar de utilizar un amplificador operacional normal, considere comprar un circuito de medición de corriente que tenga un amplificador de bajo Vos / TCVos con el rango de modo común de entrada adecuado (incluido el riel positivo) y el transistor de la fuente de corriente, todo en un pequeño parte y agregue la derivación, la resistencia de carga y el amplificador de búfer usted mismo.
Lea otras preguntas en las etiquetas current current-measurement measurement
